Battery Management System

[Peter51]

Das Clean Power Modul ist ein BMS für 16Zellen. Die Widerstände für das Balancing haben 4,7 Ohm also kann ein Balancingstrom von ca. 0,8A fließen. Beim Balancing kann eine Meldung zum Ladegerät gelangen - das Ladegerät wird einen Moment abgeschaltet damit das ZellenBMS nachkommen kann. Da viele Kunden ein Solid State Relais mitbestellen, schaltet dieses wohl das Ladegerät An und Aus. Ferner soll das BMS den Controller bei Unterspannung des LiFePo4 Pack abschalten.
Genau wie DAS geht, geht aus der Beschreibung aber nicht hervor.
Dein zweites BMS System erscheint mir etwas merkwürdig.....

[bayernroller]

Hi Glühbert,

ein BMS selbst zu bauen ist eine Meisterleistung.

Das alles, was nicht schwingen soll eben doch schwingt ist erst mal normal.

Gibt es zu Deinem Projekt einen Schaltplan (EAGLE, TARGET, etc...) oder Bilder vom Aufbau?

[Peter51]

Hallo Bayernroller,
es gibt durchaus 16 Zellen BMS Selbstbauprojekte. Endless sphere geht dort tiefer in die Materie ein. Ich denke, lieber 20x bei der Nachbarin den Rasen mähen 20x 10Euro = 200Euro und etwas Fertiges kaufen.
Mit Gruß aus dem hohen Norden.

[Gluehbert]

@ bayernroller

Ich habe in der Planungszeit die Schaltpläne hier im Forum veröffentlicht, die das Thema war "e-max 140l". Es waren aber noch ein paar (wenige) Fehler drin, wenn du willst kannst du sie dir dort ansehen.

Von den Platinen könnte ich Fotos machen, sobald ich mal wieder bei meinen Eltern bin, wo Roller und Platinen zur Zeit sind. Dort habe ich einfach eine besser ausgestattete Werkstatt, als in meiner Mietwohnung. Insgesamt sind es 5 Platinen 100 mal 160 mm geworden, die mit Flachbandkabel verbunden werden. Ich bin kein großer Freund von programmierbarer Elektronik, Multiplexern und solchen Sachen. Daher musste ich jede Messstufe 16 mal aufbauen, was dementsprechend Platz gekostet hat. Aber je mehr dran ist, desto mehr kann kaputt gehen, und seien es nur durch Vibration gelöste Lötstellen. Ich fahre gerne weit, und wenn ich 100 km von zuhaus entfernt liegenbleibe, weil irgendetwas sich gelöst hat, wäre das halt nicht so witzig. Der Roller muss laufen und zuverlässig sein. Und die ständgen Erweiterungen durch Kerkos in den letzten Tagen haben mein Vertrauen in diese Schaltung nicht eben gefördert.

Vom Anspruch her: Ich habe in das BMS einiges an Wissen aus meiner Bachelorarbeit mit einfließen lassen können. Bei der hatte ich seinerzeit aber das Glück, dass nach der Inbetriebnahme einfach alles funktionierte, ohne irgendwelche Schwingungen...

Deswegen gibts jetzt was ordentliches von der Stange.

[bayernroller]

Hi Gluehbert,

wow, da hast Du Dir eine Menge Arbeit gemacht.
Wobei man mit ein paar Attinys oder PICs das ganze kompakter machen könnte.
Das ganze dann in SMD gebaut mit drei Vorteilen:

kleiner
weniger Empfindlichekeit gegen Vibration
kürzere Leitungswege und damit Reduktion von C und L

Aber so wie ich lese, setzt Du jetzt ein fertiges BMS ein?

[Gluehbert]

Nein, ich setze es nicht ein. Wie gesagt, ich hab zu dem Aufbau einfach kein Vertrauen mehr: Diese Schwingungen, die viele Verbastellei, um sie zu beseitigen, was dann doch nicht geklappt hat und die DC/DC- Wandler, von denen einer eigenartig warm wird, aber wenn man dann misst, doch kaum Strom aufnimmt...
Dazu kommt eben die befürchtete Anfälligkeit gegen Vibrationen (ich muss gestehen: ein e-max hat nicht unbedingt eine französische Federung sondern verhält sich eher "sportlich" auf unebener Straße)
Ich habe es nur deswegen im Präsens geschrieben, weil die Platinen noch alle da sind und prinzipiell funktionieren: Der Gleichspannungsanteil der Pegel stimmt, die Komparatoren schalten passend. Leider hat man wegen der Schingungen eher das Gefühl, es gäbe Bereiche, in denen z.B. das Ladegerät so nach und nach abgeschaltet wird. Einen analogen Augang versteht das Relais, das schalten soll, nur leider nicht...

[titanusmann]

Hallo !
Da gibt es bei EV assemble.com die sogenannten Capacitor BMS . Mit diesem BMS habe ich sehr gute Erfahrungen gemacht!
Die gibt es auch für 48 Volt oder sogar für 72 Volt. Für die meisten Moped Roller (45km/h) müßten die gehen.
Hier werden nicht nur beim Laden ,sondern auch beim Entladen Ausgleichsströme realisiert. Überlade- oder Tiefenentladungschutz sind hier natürlich auch sebstverständlich. Setze dieses BMS bei einem 36 Volt Ebike ein ,mit 12 Headway 10 A . Es soll
Entladesatöme durchgängig bis 50 A (1800 WATT) verkraften. Ladeströme bis 30 A!!. Mein Bike hat allerdings nur einen
500 Watt Controller! Werde dieses BMS aber bald bei einem 1500 Watt bike testen!

[MEroller]

Danke titanusmann, ENDLICH habe ich eine Quelle für mein explodiertes, von E-Sprit "hi.protect" genanntes C-BMS-System! Hier mal ein kleiner Bildvergleich.
Das hier ist die 24-Zellen-Variante von evassemble.com:

Und das hier war bei meinen Gefährt eingebaut, und vier Kondesatoren hat es verrissen im Hochsommer beim Laden, etwas oberhalb der Bildmitte:

Zerplatzte Kondensatoren im C-BMS

Sieht nur deshalb leicht unterschiedlich aus gegenüber dem oberen Bild, weil das hier die Rückseite ist mit den Stromschienen.

Ich kann nur lauthals warnen vor diesem unausgereiften Produkt, und 3 Zellen mussten nach Ausbau dieser Reste aus meinem Roller noch fast zwei Wochen lang mühsam wieder in Gleichlauf mit den anderen 21 gebracht werden, bevor mein Pferdchen mit einem einfachen, passiven (aber funktionierenden) Balancer-BMS wieder zum Galoppieren bereit war.

Das ist für mich Versagen auf der ganzen Linie: Selbszerstörung UND seinen Job nicht richtig erledigt

Laut der Webseite sei dieses C-BMS bis zu 85°C einsatzfähig, meins hat es aber schon beim Laden (mit nur ca. 9A statt max zugelassenen 30A) bei nur etwas über 40°C in der Batterie verrissen. Vielleicht war es von Furys Stromspitzen in Richtung 160A auch schon vorgeschädigt, weil dort nur 90A als "Maximal Pulse Discharging Current" angegeben sind?

Endlich hat das Phantom ein Gesicht...

[STW]

Vielleicht war es von Furys Stromspitzen in Richtung 160A auch schon vorgeschädigt, weil dort nur 90A als "Maximal Pulse Discharging Current" angegeben sind?

Da will ich denn weiter beunruhigen: die Kondensatoren haben mit dem Lade- bzw. Entladestrom nichts am Hut. Die hängen nur zwischen je zwei Zellen und transportieren dazwischen Ladung, unabhängig vom Lade- bzw. Entladestrom. Auf die letzteren hin dürfte lediglich die Schutzschaltung hin dimensioniert sein, d.h. die Schalttransistoren (bzw. MOSFets), die bei bei ungewöhnlichen Stromstärken den Hahn zudrehen sollen.

[MEroller]

Korrekt, STW. Die geplatzten Kondensatoren können sich nicht wirklich an zu viel Fahrstrom "verschluckt" haben

Dennoch kann es nicht Sinne des Entwicklers gewesen sein, dass der maximal zulässige Impulsstrom so massiv überschritten wurde. Der gesamte Fahr- und Ladestrom wird über die aufgelöteten Bus-bars geleitet, die auf meinem Bild auf den zwei untersten Stockwerken zu sehen sind. Daher ist doch nicht auszuschließen, das das eine oder andere MOSFET (ebenfalls auf den zwei unteren Ebenen zu sehen) einen thermisch bedingten Schuss abbekommen hat und somit beim Laden den geplatzten Kondesatoren etwas zu viel zugemutet hat beim hin-und herschaufeln von Ausgleichsladungen?